资讯汇总1期：【科技周报】过程工程所提出“鼻内口罩”新策略

资讯汇总 产业研究中心 2024.01.031期 作者：赵子健 电话：021-38032292 邮箱：zhaozijian@gtjas.com 资格证书编号：S0880520060003 作者：徐淋 电话：021-38677826 邮箱：xulin028941@gtjas.com 资格证书编号：S0880523090005 【科技周报】过程工程所提出“鼻内口罩”新策略 摘要： 中国科大构筑出暖白光发光二极管器件。中国科学技术大学姚宏斌课题组通过同时引入氮膦螯合配体和高自由度的含膦增溶配体对铜碘团簇进行修饰，得到了兼具高发光效率和高溶解度的铜碘杂化团簇。该工作实现了基于铜碘杂化团簇材料的高效、高亮度暖白光LED器件的构筑。铜碘杂化团簇材料体系所具备的结构可拓展性以及光谱可调节性使其在低成本高性能LED面板等固态照明技术中展现出潜力。相关研究成果发表于《NaturePhotonics》期刊。 往期回顾 【上海产经观察】财政收支同比高增，海尔集团入主上海莱士 2024.01.03 【双碳周报】国内外碳市场碳配额交易价格总体上涨 2024.01.02 【科技周报】科学家研发出水驱动的形状自适应柔软可拉伸电极 2023.12.29 【双碳周报】我国碳市场碳配额成交总量继续上涨 2023.12.25 【科技周报】二氧化碳制备糖类衍生物研究获进展 2023.12.22 过程工程所提出“鼻内口罩”新策略。中国科学院过程工程所生化工程国家重点实验室马光辉院士、魏 炜团队基于多年的生物剂型工程研究基础，创制了“鼻内口罩”这一新的防护策略来加强对于病毒气溶胶传播的阻断。该新型“口罩”由携带正电荷的温敏型水凝胶与表面高表达病毒受体的微米级细胞囊泡嵌合而形成保护层。研究进而借助3D打印技术获得了人体鼻腔实物模型，并将其与人肺类器官模块和气流管道模块连接，构建了集成化的人呼吸道仿真模型，在此基础上证明了“鼻内口罩”能够有效降低不同病毒气溶胶对于肺类器官的感染率。相关研究成果发表于《NatureCommunications》期刊。 科学家以光酶催化实现不对称自由基酰基化。中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心、安徽省高场磁共振成像重点实验室田长麟团队联合南京大学黄小强团队、梁勇团队，在光酶催化研究领域取得进展。针对合作团队开发的焦磷酸硫胺素（ThDP）依赖酶和光催化协同的双催化新体系，田长麟团队依托稳态强磁场实验装置电子顺磁共振（EPR），鉴定了催化反应中的自由基中间体及电子转移机制。相关研究成果发表于《Nature》期刊。 宁波材料所等研发出新型三维DNA工业纳米机器人。中国科学院宁波材料技术与工程研究所周峰团队创新地运用DNA纳米技术，结合可折叠的支架结构和多重响应控制方式，研发出新型的三维DNA工业纳米机器人。这些机器人能够在纳米尺度上自动执行重复任务，并可以高精度地制造出具有特定结构的手性纳米材料。此外，这些纳米机器人还可以通过“可控折叠”技术增加制造过程中的灵活性。相关研究成果发表于《ScienceRobotics》期刊。 中国科大实现在酸性介质中高效电解二氧化碳制甲酸。中国科学技术大学高敏锐课题组和唐凯斌课题组研制了具有“储液池”结构的片状铋基催化剂。在酸性环境中，该结构有效抑制钾离子和原位生成的氢氧根向体相电解液扩散，并限制体相质子向催化剂表面的内扩散，从而在酸性环境中营造了局域强碱微环境，抑制了析氢副反应，促使二氧化碳向甲酸高效转化。相关研究成果发表于《TheProceedingsoftheNationalAcademyofSciences》期刊。 风险提示：前沿科技发展进程在规制边界、演进路径、商业落地、外部环境等方面不及预期。 导读： 新闻汇总 本报告汇编了2023年12月24日到2023年12月30日期间前瞻产业的重要动态，主要涉及未来信息、未来生物、新一代制造、新能源与环保领域中的前沿赛道。 1.未来信息领域 1.1.技术资讯 AI筛选发现全新抗生素 近日，美国麻省理工学院布罗德研究所和哈佛大学科学家借助人工智能（AI）的力量，通过筛选数百万种化合物，发现了一类全新的抗生素。科学家测试了39000多种化合物对金黄色葡萄球菌和来自肝脏、骨骼肌和肺部的3种人体细胞的影响。这些测试数据被用来训练AI模型，使其能够预测化合物的抗菌活性及对人体细胞的潜在毒性。经过训练后的AI模型对1200万种化合物进行了计算机模拟分析，最终发现了3646种具有理想类药物性质的化合物。更重要的是，他们还确定了可解释每种化合物性质的化学亚结构。通过深入研究这些化合物的化学亚结构，科学家成功确定了一种新的潜在抗生素类别，并发现了两种无毒的化合物。在小鼠身上的实验结果显示，这两种新发现的抗生素对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素肠球菌都有显著的治疗效果。这项研究成果展示了AI在药物发现领域的巨大潜力。通过AI的引导，科学家不仅能预测化合物的生物效应，还能深入理解其背后的化学机制。这种方法有望加速新抗生素的开发进程，还有可能为其他领域的药物研发提供新的思路和方法。相关研究成果发表于《Nature》期刊。（科技日报，12/25） 红光量子点发光二极管最大外量子效率刷新纪录 近日，长春理工大学材料科学与工程学院�艳平与吉林大学张宇、云南大学赵勇彪合作开展了红光量子点发光二极管 （QLEDs）研究，将优化后的红光器件的最大外量子效率提高至37%，刷新了非叠层结构红光器件最大外量子效率的纪录。研究团队提出了一个简单且有效的策略——以聚合物掺杂红色磷光染料同时作为空穴传输层和激子收集器，开展了红光量子点发光二极管研究。在450000cdm-2的高亮度下，器件的最大外量子效率仍然可达35%，效率下降非常少。从电致发光光谱上看，器件有优秀的红光发射。另外，器件的寿命比未掺杂红色磷光染料的器件长7倍多。为探究器件的工作机理，研究团队分别从光物理、载流子转移动力学、薄膜形貌、能级分布以及单载流子器件的载流子输运特性等角度详细分析了器件的工作机理，揭示了红色磷光染料与量子点之间高效的能量传递机制，即红色磷光染料收集的激子通过共振能量转移机制转移给量子点，从而提高了器件性能。相关研究成果发表于《AdvancedMaterials》期刊。（中国科学报，12/26） 新技术将太赫兹波放大3万多倍 近日，韩国蔚山国立科技大学与美国田纳西大学、橡树岭国家实验室的研究团队合作设计了一种创新方法，将一种新的太赫兹纳米谐振器与基于物理理论模型的AI逆向设计方法相结合。这种方法能在不到40小时内对设备进行优化，即使在个人计算机上也是如此。新技术成功优化了专门用于6G通信的太赫兹（THz）纳米谐振器，将太赫兹电磁波放大3万倍以上。这一突破有望为6G通信频率的商业化带来变革。优化后的纳米谐振器有望对超精密探测器、超小分子探测传感器和热辐射计等设备产生重大影响。而且，这项研究中使用的方法不仅限于特定的纳米结构，还可扩展到使用不同波长或结构的物理理论模型的研究。相关研究成果发表于《NanoLetters》（科技日报，12/27） 算法会诊降低儿科抗生素使用率 近日，瑞士洛桑大学研究团队开发了一种用于儿科会诊的临床决策支持算法。该算法利用即时检验提供诊断建议，并根据世界卫生组织指南推荐相关疗法。研究团队在坦桑尼亚的20家医疗机构测试了该工具降低抗生素处方率的有效性，范围覆盖 了11个月里的逾2万例次会诊。如果使用该工具，23.2%的会诊会开具抗生素，而不使用该工具的医疗机构这一比例为70.1%。 抗生素处方率的降低并未给患者造成负面影响，因为研究期间没有发现治疗失败率有任何差异。研究人员指出，干预组有25%的个体没有按照算法进行管理，凸显了坚持使用该工具的必要性。但他们也指出，该研究提供了一种在成本和技术上可扩展的潜在解决办法，可安全地降低抗生素处方率。相关研究成果发表于《NatureMedicine》期刊。（科技日报，12/27） 全光开关处理器比传统芯片快千倍 近日，美国能源部阿贡国家实验室和普渡大学的研究人员最近发明了一种新型的全光开关，这种开关用光而不是电来控制数据在芯片上的处理和存储方式。研究团队用两种不同的材料制作了一种光开关，每种材料的开关时间都不同。一种材料（铝掺杂的氧化锌）的开关时间在皮秒范围内；另一种材料（等离子体氮化钛）的开关时间在纳秒范围内，是前者时间的100多倍。 当使用光学元件而不是电子电路时，没有阻容延迟。这意味着，理论上他们能以比传统计算机芯片快1000倍的速度操作这些芯片。控制全光开关的速度对于优化其在各种应用中的性能至关重要。这些发现为开发出具有高度适应性的高效开关，用于增强型光纤通信、光计算和超高速计算技术等领域带来了希望。调整开关速度的能力，还使人们有能力进一步弥合光通信和电子通信之间的差距，从而实现更快、更高效的数据传输。相关研究成果发表于《NatureCommunications》期刊。（科技日报，12/28） 新算法将物理问题转化为量子语言 近日，谷歌公司科学家设计出一种算法，可将复杂的物理问题转化为量子物理学的语言，这可能使量子计算机变得更有用。在量子计算机上模拟某一类重要的传统系统时，运算速度会得到指数级提升。任何受到外力干扰的稳定系统，比如凯夫拉背心突然被子弹击中，都可用描述球和弹簧这类系统的数学语言予以描述。这些系统中的物体遵守胡克定律，来回反弹。研究发现，无论多么复杂，这些传统弹簧系统的数学描述都可表示为薛定谔方程的某个版本，该方程描述了任何量子系统随时间的变化规律。通过观察两个方程之间的相似性并使用对称性，研究人员编写出一种算法，将弹簧移动的距离和速度转换为薛定谔方程的